Avec le développement continu de l'économie de mon pays, l'industrie énergétique a connu un essor important. Les oléoducs et gazoducs API longue distance constituent un moyen essentiel de garantir la sécurité énergétique. Lors de la construction de systèmes anticorrosion pour ces oléoducs (ou gazoducs), le traitement de surface des tubes en acier soudés à haute fréquence est un facteur déterminant de la durée de vie de la protection anticorrosion. Il est indispensable à la bonne adhérence de la couche anticorrosion au tube en acier soudé à haute fréquence. Selon les instituts de recherche, la durée de vie de la couche anticorrosion dépend de facteurs tels que le type et la qualité du revêtement, ainsi que l'environnement de construction. L'influence du traitement de surface du tube en acier sur la durée de vie de la couche anticorrosion représente environ 50 %. Par conséquent, les exigences relatives aux spécifications de la couche anticorrosion pour la surface des tubes en acier à paroi épaisse doivent être scrupuleusement respectées, et les méthodes de traitement de surface de ces tubes doivent faire l'objet de recherches et de synthèses continues afin d'améliorer constamment les performances.
1. Nettoyage : Utiliser des solvants et des émulsions pour nettoyer la surface de l’acier et éliminer l’huile, la graisse, la poussière, les lubrifiants et autres matières organiques similaires. Cependant, ce procédé ne permet pas d’éliminer la rouille, le tartre, les résidus de flux de soudage, etc. présents à la surface de l’acier. Par conséquent, il ne constitue qu’un moyen auxiliaire dans la production de produits anticorrosion.
2. Élimination de la rouille par l'outil : on utilise principalement des brosses métalliques et d'autres outils pour polir la surface de l'acier, ce qui permet d'éliminer les calamines, la rouille, les scories de soudure, etc. L'élimination manuelle de la rouille par l'outil permet d'atteindre le niveau Sa2, et l'élimination par l'outil électrique, le niveau Sa3. Si la surface de l'acier est fortement recouverte de calamine, l'élimination de la rouille par l'outil n'est pas optimale et la profondeur d'ancrage requise pour la protection anticorrosion ne peut être atteinte.
3. Décapage : Généralement, on utilise des méthodes chimiques et électrolytiques pour le décapage. Le traitement anticorrosion des pipelines recourt exclusivement au décapage chimique, qui permet d’éliminer la calamine, la rouille et les anciens revêtements. Il peut parfois être utilisé comme retraitement après sablage et élimination de la rouille. Bien que le nettoyage chimique permette d’obtenir une surface relativement propre et rugueuse, son action est superficielle et il est susceptible de polluer l’environnement.
4. Décapage par grenaillage : Le grenaillage utilise un moteur puissant pour entraîner la rotation à grande vitesse d'une lame de grenaillage. Sous l'effet de la force centrifuge, du sable d'acier, des grenailles d'acier, des fragments de fil métallique, des minéraux et autres abrasifs sont projetés sur la surface du tube en acier. Ce procédé permet non seulement d'éliminer complètement la rouille, les oxydes et les impuretés, mais aussi d'obtenir une rugosité uniforme grâce à l'impact et au frottement violents des abrasifs.
Après grenaillage, le décapage de la rouille permet non seulement d'accroître l'adhérence physique de la couche anticorrosion à la surface du tube en acier, mais aussi de renforcer l'adhérence mécanique entre cette couche et la surface du tube. Le grenaillage est donc une méthode idéale pour le décapage des canalisations. Généralement, le grenaillage est principalement utilisé pour le traitement de la surface intérieure des tubes en acier, tandis que le grenaillage est principalement utilisé pour le traitement de leur surface extérieure. Plusieurs points doivent être pris en compte lors de l'utilisation du grenaillage pour le décapage de la rouille.
4.1 Niveau d'élimination de la rouille : Lors de l'application de revêtements anticorrosion époxy, éthylène, phénoliques et autres, couramment utilisés sur les tubes en acier, il est généralement requis que la surface du tube atteigne un niveau de blancheur quasi parfait (Sa2,5). L'expérience a démontré que ce niveau d'élimination permet d'éliminer la quasi-totalité des dépôts, de la rouille et autres impuretés, et que la profondeur d'ancrage du revêtement atteint 40 à 100 µm, ce qui répond pleinement aux exigences d'adhérence du revêtement anticorrosion au tube. Le procédé de décapage par projection (sablage) permet d'atteindre ce niveau de blancheur quasi parfait (Sa2,5) à moindres coûts, tout en garantissant une qualité stable et fiable.
4.2 Projection (sablage) : Pour un décapage optimal, l’abrasif doit être choisi en fonction de la dureté de la surface du tube en acier, du degré de corrosion initial, de la rugosité de surface souhaitée, du type de revêtement, etc. Pour les revêtements époxy monocouches, bicouches ou tricouches en polyéthylène, un mélange de sable et de grenaille d’acier permet d’obtenir plus facilement un décapage optimal. La grenaille d’acier renforce la surface, tandis que le sable la décape. Un mélange de grenaille d’acier (d’une dureté de 40 à 50 HRC pour la grenaille et de 50 à 60 HRC pour le grenaille) convient à diverses surfaces en acier, même rouillées de classe C et D, et offre un excellent résultat.
4.3 Taille et proportion des particules abrasives : Afin d’obtenir une propreté uniforme et une répartition optimale de la rugosité, la taille et la proportion des particules abrasives sont des paramètres essentiels. Une rugosité excessive peut entraîner un amincissement de la couche anticorrosion au niveau des aspérités du motif d’ancrage ; par ailleurs, une profondeur d’ancrage trop importante favorise la formation de bulles dans la couche anticorrosion durant le processus de traitement, ce qui nuit considérablement à son efficacité.
Une rugosité trop faible entraîne l'adhérence de la couche anticorrosion au motif d'ancrage, ce qui diminue la résistance aux chocs et à l'impact. En cas de corrosion interne sévère, l'impact intense des abrasifs à gros grains ne suffit pas. Il est également nécessaire d'utiliser des particules fines pour éliminer les produits de corrosion et obtenir un nettoyage efficace. Par ailleurs, un dosage approprié des abrasifs permet non seulement de limiter l'usure des tubes et des buses (aubes), mais aussi d'optimiser leur utilisation. Généralement, la granulométrie des billes d'acier est de 0,8 à 1,3 mm et celle du sable d'acier de 0,4 à 1,0 mm, la part prédominante étant de 0,5 à 1,0 mm. Le rapport sable/billes est généralement de 5 à 8.
Il convient de noter qu'en pratique, le rapport idéal entre le sable d'acier et la grenaille d'acier dans l'abrasif est difficile à atteindre, car le sable d'acier, dur et cassant, a un taux de broyage supérieur à celui de la grenaille. C'est pourquoi l'abrasif mélangé doit être échantillonné et testé en continu pendant son utilisation, et un nouvel abrasif doit être ajouté au produit antirouille en fonction de la granulométrie. Parmi les nouveaux abrasifs ajoutés, l'acier doit être majoritaire.
4.4 Vitesse de décapage : La vitesse de décapage des tubes en acier dépend du type d’abrasif et de son taux de perte. En général, il convient de choisir des abrasifs à faible perte, ce qui améliore la vitesse de nettoyage et prolonge la durée de vie des lames.
4.5 Nettoyage et préchauffage : Avant le traitement par projection (sablage), la graisse et la calamine présentes à la surface du tube en acier sont éliminées par nettoyage. Un four chaud permet de préchauffer le tube à une température de 40 à 60 °C afin de maintenir sa surface sèche. Lors du traitement par projection (sablage), l’absence de graisse et d’impuretés sur la surface du tube favorise l’élimination de la rouille. La surface sèche du tube facilite également le décollement des grenailles d’acier, du sable d’acier, de la rouille et des dépôts d’oxyde, ce qui permet d’obtenir une surface plus propre après le décapage.
En production, l'importance du traitement de surface est primordiale et les paramètres du procédé de décapage sont rigoureusement contrôlés. Sur le terrain, la résistance au pelage du revêtement anticorrosion des tubes en acier dépasse largement les exigences normatives, garantissant ainsi la qualité de ce revêtement. À équipement identique, le niveau de performance du procédé est considérablement amélioré et les coûts de production réduits.
Date de publication : 15 avril 2025